JPH0618943B2 - 無機フイラ−含有ポリオレフイン樹脂組成物 - Google Patents

無機フイラ−含有ポリオレフイン樹脂組成物

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JPH0618943B2
JPH0618943B2 JP60061692A JP6169285A JPH0618943B2 JP H0618943 B2 JPH0618943 B2 JP H0618943B2 JP 60061692 A JP60061692 A JP 60061692A JP 6169285 A JP6169285 A JP 6169285A JP H0618943 B2 JPH0618943 B2 JP H0618943B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はポリオレフィン系樹脂に無機フィラーを配合し
てその耐熱性、剛性、寸法安定性等を向上させた無機フ
ィラー含有ポリオレフィン系樹脂組成物に関するもので
ある。
[従来の技術] ポリオレフィン系樹脂、特に低、中、高密度ポリエチレ
ン、アイソタクティックポリプロピレン、結晶性エチレ
ン・プロピレン共重合体あるいは、エチレン及び/又は
プロピレンを主たる構成成分とし、それと他のエチレン
性不飽和単量体との結晶性共重合体等の結晶性ポリオレ
フィン樹脂に各種の無機フィラーを充填し、樹脂の耐熱
性、剛性、寸法安定性等を向上させる試みは広く実施さ
れている。特に繊維状、針状、板状等の比較的アスペク
ト比の大きな無機フィラーを充填することによる効果は
大きく、とりわけガラス繊維の充填は耐熱性、剛性率等
の向上効果が顕著である。
一方、繊維状フィラーや板状フィラーの配合された樹脂
組成物は、それを用いた成形品の外観不良や衝撃強度の
低下等の悪影響を生じ易く、その改良のために、例えば
ガラス繊維径の規制(特開昭59-226041号)、タルク粒
径の規制(特開昭58-222132号)、特定の比表面積を有
するタルクと沈降性炭酸カルシウムの併用(特開昭57-1
6042号)等、種々の提案がなされている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記したような従来の方法で得られた素
材は、マトリックスを形成するポリオレフィン樹脂の結
晶融点近傍の温度領域、例えばアイソタクティックポリ
プロピレンでは160℃、高密度ポリエチレンでは120℃近
傍以上の温度で、無機フィラーの充填された組成物にお
いても剛性の著しい低下が見られ、より高い剛性、特に
耐熱剛性の要求される分野への利用には限界があった。
[問題点を解決するための手段] この問題を解決するために、本発明者等はポリオレフィ
ン樹脂のマトリックス中での無機フィラーの充填状態に
つき種々検討を行った結果、ポリオレフィン樹脂からな
るマトリックス中で、特定の表面処理剤で処理した繊維
状無機フィラーの両繊維末端部が該ポリオレフィン樹脂
と均一に相溶せずに分散相を形成する特定の樹脂で被覆
され、且つ該無機フィラーの両繊維末端部以外の繊維側
面は該ポリオレフィン樹脂で被覆されており、その結果
として、該フィラーが分散相形成樹脂を介して実質的に
網目構造を形成している場合に、そのポリオレフィン樹
脂組成物は従来の製品では予想されなかった極めてすぐ
れた剛性、特に耐熱剛性を有することを見出した。すな
わち、そのような組成物は、マトリックスを構成するポ
リオレフィン樹脂の結晶融点近傍若しくはそれ以上の温
度においても、分散相形成樹脂を選定することによって
高いレベルの剛性を示すことが可能となった。
すなわち本発明は、 (a)マトリックスを形成する結晶性プロピレン系樹脂
100重量部、 (b)120℃以上の融点を有する結晶性樹脂又は120℃以
上のガラス転移点を有する非結晶性樹脂で、該結晶性プ
ロピレン系樹脂と均一に相溶せずに分散相を形成する樹
脂20〜150重量部及び (c)非親水性表面処理剤で処理した30μm以下の繊維
直径を有する繊維状無機フィラー3〜80重量部 からなる組成物であって、該無機フィラーの両繊維末端
部が該分散相形成樹脂で被覆され、且つ、該無機フィラ
ーの両繊維末端部以外の繊維側面は該結晶性プロピレン
系樹脂で被覆されており、その結果として、該無機フィ
ラーが分散相形成樹脂を介して実質的に網目構造を形成
していることを特徴とする無機フィラー含有ポリオレフ
ィン樹脂組成物である。
ここで実質的とは、効果において顕著な有意性を有する
こと、すなわち、後記の図面の記載から理解されるとお
り、弾性率対温度の曲線において、網目構造を全く有し
ないものに比べて弾性率の温度依存性が著しく低いこと
を達成した構造であることを意味する。
本発明組成物のマトリックスとして使用できるポリオレ
フィン樹脂は、プロピレンの結晶性単独重合体、プロピ
レンと他のα−オレフィン及び/又は他のエチレン性不
飽和単量体との結晶性共重合体などの結晶性プロピレン
系樹脂である。これらのα−オレフィンや不飽和単量体
は複数種が含有されたものでもよい。ここで共重合体と
はブロック−、ランダム−、グラフト−あるいはこれら
の複合物等の如何なる共重合体のタイプでもよい。ま
た、これら結晶性プロピレン系樹脂の塩素化、スルフォ
ン化、カルボキシル化等変性されたものを含む。
上記他のα−オレフィンは、例えばエチレン、ブテン−
1、ペンテン−1、ヘキセン−1、オクテン−1等があ
り、入手の簡便さからエチレンが好ましい。
また、上記他の不飽和単量体とは、例えばメタクリル
酸、メタクリル酸メチル、マレイン酸等の不飽和カルボ
ン酸又はその無水物、エステルないしは塩、ジエン類等
が挙げられる。
マトリックスを構成するポリオレフィン樹脂として好ま
しいものは、結晶性のもので10000以上の数平均分子量
と、80℃以上の結晶融点を有するものがある。特に、数
平均分子量が30000以上、結晶融点が100℃以上の結晶性
プロピレン系樹脂が好ましい。具体的には、例えばプロ
ピレンの結晶性単独重合体(結晶性ポリプロピレン)、
プロピレンを主たる構成成分とするエチレン及び/又は
他のエチレン性不飽和単量体との結晶性共重合体が好適
である。特に好ましい例は結晶性ポリプロピレン及びプ
ロピレンとエチレンとの結晶性共重合体である。中でも
耐熱剛性の点から、結晶性ポリプロピレンが最も好まし
い。これらは成形時の流れ性からメルトフローレート(M
FR)が0.005〜100g/10分、特に0.01〜50g/10分の範囲の
ものが好ましい。また、n−ヘプタン不溶分の重量%
(アイソタクティックインデックス)が70以上のものが
好ましく、特に90以上、とりわけ94以上のものが剛性の
点からも好ましい。
また、結晶性プロピレン系樹脂とゴム状重合体(50重量
%以下)との複合物も本発明のマトリックスとして組成
物を形成し得る。ここで好ましいゴム状重合体とはモノ
オレフィン系又はジオレフィン系ゴム状重合体又はゴム
状共重合体である。例えばエチレン・プロピレン共重合
体ゴム、エチレン・ブテン共重合体ゴム、エチレン・プ
ロピレン・非共役ジエン3元共重合体等が好適であり、
特に好ましいゴム状重合体又は共重合体は、エチレン・
プロピレン共重合体ゴムである。
本発明で使用し得る分散相を形成する樹脂は、上記のマ
トリックスを構成するポリオレフィン樹脂に比べて高温
で剛性を保ち得る樹脂、例えば、熱可塑性ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアミド、アセタール樹脂、
ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリアリル
エーテル、熱可塑性ポリスルフォン、ハロゲン含有熱可
塑性樹脂及びニトリル樹脂等の通常エンジニアリング熱
可塑性樹脂といわれるものが好適であり、ほかにも成形
中又は成形後に架橋若しくは硬化する架橋性熱可塑性樹
脂や熱硬化性樹脂も用いることができる。
これらの分散相形成樹脂は、マトリックスを形成するポ
リオレフィン樹脂より高い融点若しくはガラス転移点を
有するものであり、それが結晶性の場合、その結晶融点
が120℃以上、好ましくは150℃以上であり、また非結晶
性の場合には、そのガラス転移点が120℃以上、好まし
くは150℃以上であることが本発明の組成物の耐熱剛性
の点で必要である。
また、分散相形成樹脂は、後に記述する無機フィラーの
端部に対して、それを被覆するに足る親和力を有する極
性基を持つ樹脂である。
本発明で好適に用いられる上記のエンジニアリング熱可
塑性樹脂は以下に示すようなものである。
本発明組成物に使用できる熱可塑性ポリエステルは、一
般に結晶構造を有し、その融点が120℃以上のものであ
る。
好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート及びポリブチレンテ
レフタレートである。
より好ましいポリエステルは、ポリブチレンテレフタレ
ートであり、このものは1,4-ブタンジオールとジメチル
テレフタレート又はテレフタル酸との重縮合により製造
でき、一般式: (式中、nは重合度である。) の重合鎖を有する。ポリブチレンテレフタレートの分子
量は、好ましくは20000〜25000である。
他にセルローズエステル、ポリピバロラクトン及びポリ
カプロラクトンのポリエステルも本発明に使用できる。
本発明組成物に使用できるポリカーボネートは、一般
式: 及び (式中、φはフェニレン基あるいはアルキル−、アルコ
キシ−、ハロゲン−又はニトロ−置換フェニレン基を表
わし、Aは炭素−炭素結合又はアルキリデン基、シクロ
アルキリデン基、アルキレン基、シクロアルキレン基、
アゾ基、イミノ基、硫黄、酸素、スルホキシド基又はス
ルホン基を表わし、そしてnは少なくとも2である。) の重合鎖を有するものである。
好ましいポリカーボネートは、上記の式(I)及び(I
I)でφがp-フェニレン基でAがイソプロピリデン基の
ものである。
本発明組成物に使用できるポリアミドは、芳香族及び/
又は脂肪族アミド基を有する繰り返しユニットを重合体
鎖中の必須構成成分として含む縮合生成物であり、一般
にナイロンとして公知のものである。具体例としては、
ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン6.6)、ポリ
ピロリドン(ナイロン4)、ポリカプロラクタム(ナイ
ロン6)、ポリヘプトラクタム(ナイロン7)、ポリカ
プリルラクタム(ナイロン8)、ポリノナノラクタム
(ナイロン9)、ポリウンデカノラクタム(ナイロン1
1)、ポリドデカノラクタム(ナイロン12)、ポリヘキ
サメチレンセバカミド(ナイロン6.10)等があげられ
る。また、共重合体系のポリアミドも使用できる。
好ましいナイロンとしては、ナイロン6、ナイロン6.
6、ナイロン11、ナイロン12があげられる。これらのナ
イロンの数平均分子量は10000以上が好適である。
本発明の組成物に使用できるアセタール樹脂の例には、
ホルムアルデヒド又はトリオキサンの重合により製造さ
れたポリアセタールホモ重合体があげられる。また、ポ
リアセタール共重合体も含まれる。これ等の共重合体の
例として、ホルムアルデヒドと、アルキレングリコー
ル、ポリチオール、ビニルアセテート・アクリル酸共重
合体とのブロック共重合体があげられる。これ等の中で
好ましいものに、ホルムアルデヒドとエチレンオキサイ
ドとの共重合体がある。
ポリフェニレンエーテルも本発明組成物に使用できる。
このエンジニアリング熱可塑性樹脂は次の一般式: (式中、R、R、R及びRは水素、ハロゲン、
炭化水素、置換炭化水素、シアノ基、アルコキシ基、フ
ェノキシ基、ニトロ基、アミノ基又はスルホン基のいず
れかであり、nは重合度を示す整数で、少なくとも2で
ある。) の重合鎖を有するものである。
これらの中で、ポリ(2,6-ジメチル−1,4-フェニレン)
エーテル、ポリ(2,6-ジエチル−1,4-フェニレン)エー
テル、又は、これとポリスチレンとの混合物が、本発明
組成物に好適である。さらに、これらのポリフェニレン
エーテルは重合度20〜800を有するものが好ましい。
本発明の組成物に使用できるポリアリレートは、次式: の重合鎖を有するものである。このものは重合度10〜10
00のものが好ましい。
熱可塑性ポリスルフォンも本発明組成物として使用でき
る。熱可塑性ポリスルフォンは、次式の構造: (式中、Zは酸素、硫黄又は芳香族ジオール残基であ
る。) のユニットを少なくともいくつか持っているものであ
り、例えば のいずれかの繰返しユニットを有するものがあげられ
る。
本発明組成物に使用できるハロゲン含有熱可塑性樹脂
は、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチ
レン、ビニリデンフルオライド等の重合体が挙げられ
る。この外にもビニリデンクロライドから導かれたホモ
重合体及び共重合体も本発明組成物に使用することがで
きる。
中でも好ましいハロゲン含有熱可塑性樹脂は、ビニリデ
ンフルオライドのホモ重合体及び共重合体、並びに結晶
性のビニリデンクロライド共重合体である。
本発明組成物に使用できるニトリル樹脂は、α,β−オ
レフィン系不飽和モノニトリルを50重量%以上含むもの
である。α,β−オレフィン系不飽和モノニトリルは次
式の構造: (式中、Rは水素、炭素原子数1〜4のアルキル基又は
ハロゲンである。) を有するものである。最も好ましいオレフィン系不飽和
ニトリルは、アクリロニトリル及びメタクリロニトリ
ル、及びこれらの混合物である。また、ポリアリルエー
テルも用いることができる。
以上のエンジニアリング熱可塑性樹脂は併用して使用し
てもよい。また、繊維状フィラーの端部を被覆するため
に必要であれば、スルフォン酸基、アミノ基、ニトロ
基、ハロゲン基等の官能基の導入や不飽和有機酸、酸無
水物との共重合もできる。
本発明の組成物に用いられる無機フィラーは、次の三つ
の条件を備えていることが必要である。
(1)ポリオレフィン樹脂マトリックス中で分散相形成樹
脂を介して実質的に網目構造を形成させるためには、そ
の形状に異方性があること、言い替えれば、アスペクト
比が大きいことが必要である。従って、繊維状のものが
その対象となる。
(2)繊維状の無機フィラーの繊維末端部が分散相形成樹
脂に被覆されること、言い替えれば、無機フィラー繊維
末端部が他の成分で処理されて、マトリックスを形成す
るポリオレフィン樹脂よりも、分散相形成樹脂に対して
より大きな親和性を有していること。
(3)目的とする網目構造を形成し易くするためには、繊
維状無機フィラーは30μm以下、好ましくは15μm以下
の繊維直径を有するものであること。
繊維状無機フィラーは、ガラス繊維、炭素繊維、チタン
酸カリ、ゾノトライト、ウォラストナイト、スラグ繊
維、セピオライト、ドーソナイト、石膏繊維、アスベス
ト等、形状が繊維状である少なくとも一種の無機質固体
物質である。これら繊維状無機フィラーの中でも、特に
好ましいのはガラス繊維である。
繊維状無機フィラーは、予め無機フィラー全体を非親水
性の表面処理剤で被覆処理したものを、事前に破砕する
か、樹脂成分と混合又は混練している間に破砕ないしは
被覆した処理剤の剥離が生起して、結果として該フィラ
ーの端部のみが親水性となるかたちで本発明の組成物を
形成させる。
このような表面処理剤としては、例えばアルコール(メ
チルアルコール、ステアリルアルコール、オクチルアル
コール等)、高級脂肪酸又はそのエステル、塩等の誘導
体(例えばステアリン酸、オレイン酸、ステアリン酸カ
ルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸カル
シウム、オレイン酸アミド等)、シランカップリング剤
(例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン
等)、チタンカップリング剤(例えばイソプロピルトリ
イソステアロイルチタネート、イソプロピルトリラウリ
ルミリスチルチタネート、イソプロピルトリジイソオク
チルホスフェートチタネート等)、不飽和カルボン酸又
はそのエステル(例えばアクリル酸、メタクリル酸、ア
リクル酸メチル、メタクリル酸メチル等)などがある。
本発明組成物は、前記ポリオレフィン樹脂100重量部に
対して、無機フィラーが3〜80重量部、好ましくは5〜
60重量部、特に好ましくは10〜40重量部含有されている
ものである。
また、分散相を形成する樹脂は、前記ポリオレフィン樹
脂100重量部に対して、20〜150重量部、好ましくは25〜
120重量部含まれているものである。
本発明組成物に添加し得る他の成分として酸化防止剤、
紫外線吸収剤、耐候性改良剤、熱劣化防止剤、腐食防止
剤、銅害防止剤等の各種安定剤、難燃剤、着色剤、帯電
防止剤、滑剤、中和剤、発泡剤、分散剤等がある。
これらの付加的成分は一般的に合成樹脂に用いられてい
る添加量程度で十分である。
本発明組成物の製造は、一般的には各種混練機、例えば
一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロー
ル、ブラベンダープラストグラフ等で上記成分を混練し
たのち冷却固化する方法が用いられるが、これ以外に
も、適当な溶剤に添加して溶解する成分、不溶解成分を
懸濁状態で混ぜる溶液混合法等も必要に応じて用いても
よい。これらの製造法で、各成分、すなわちポリオレフ
ィン樹脂、分散相形成樹脂、及び無機フィラーの添加順
序は制限なく、どの成分から添加しても、また同時に添
加してもよい。
[実施例] 次に実施例を示して本発明をより具体的に説明する。
実施例1及び比較例1a、1b 結晶性ポリプロピレン(三菱油化社製MA-6、MFR:1.2)ペ
レット40重量部、ポリカーボネート(三菱ガス化学社製
ユーピロンS-2000、ガラス転移点:150℃)ペレット40
重量部及びステアリルアルコールで表面処理した繊維径
6μmのガラス繊維(旭ガラス社製試作品)20重量部
を、ポリプロピレン及びポリカーボネート樹脂の合計量
に対し、各0.15重量%づつの2,6-ジ−t-ブチル−4-メチ
ルフェノール及びn-オクタデシル−β−(4′−ヒドロキ
シ−3′,5′−ジ−t-ブチルフェニル)プロピオン酸
エステルとともに、スーパーミキサーで混練後、ブラベ
ンダープラストグラフにより混練し、冷却固化してペレ
ット化した(実施例1)。
比較のため、実施例1でガラス繊維を配合しない、すな
わち、ポリプロピレン50重量部及びポリカーボネート50
重量部からなる組成物を実施例1と同様の方法でペレッ
ト化した(比較例1a)。
さらに実施例1で、ポリカーボネートを配合しない、す
なわち、ポリプロピレン80重量部及びガラス繊維20重量
部からなる組成物を実施例1と同様の方法でペレット化
した(比較例1b)。
これらのペレットの組織形態の観察の結果を、第1図
(実施例1)、第2図(比較例1a)に示す。観察方法
は、組成物を液体窒素中で破断し、次いで破断面をイオ
ンエッチング処理した。概してエンジニアリング熱可塑
性樹脂に比べ、ポリオレフィン樹脂、特にポリプロピレ
ン樹脂は容易にエッチングされる。最後に、エッチング
処理した破断面に導電性を与えるため金をコートし、走
査型電子顕微鏡(日立製作所製HHS-2R型)で観察した。
第2図(比較例1a)より、ポリプロピレン樹脂よりな
るマトリックス中でポリカーボネート樹脂が数μm〜20
μmの分散径を有する分散相として存在していることが
判る。
一方、第1図(実施例1)により、比較例1aの組成物
にガラス繊維を配合すると、繊維がポリカーボネート樹
脂の分散相に突き刺さる形態となり、結果としてポリプ
ロピレンマトリックス中で網目状の構造となっているの
が判る。この網目構造(言い替えれば、ガラス繊維のポ
リカーボネート分散相への突き刺し)の生成理由は、ガ
ラス繊維の表面はステアリルアルコールで前もって処理
されているため、シラノール基等の活性基はほぼ存在せ
ず、一方、ガラス繊維の端面は組成物を得る際のスーパ
ーミキサー混合及びブラベンダープラストグラフ混練時
に破断し、その破断面(端面)にシラノール基等の活性
基が生成する。従って無極性の表面より極性が強く、よ
りポリカーボネート樹脂と親和性が強い。逆に無極性の
ポリプロピレン樹脂はガラス繊維の表面と親和性を持つ
ため、結果としてガラス繊維はポリカーボネート樹脂を
介して網目構造を形成することとなると考えられる。
これ等のペレットを東洋精機製作所製圧縮成形機により
2mm厚みのプレスシートを作成し、弾性率の温度依存性
を動的固体粘弾性から測定した。測定装置はレオメトリ
ックス社のメカニカルスペクトロメーター(RMS-605)
を使用し、周波数1Hz、0.1〜1.5%の歪量で、5〜10℃
の温度間隔で測定した。
実施例1、比較例1a、1bの組成物についての弾性率
G′(dyn/cm2)と温度(℃)の関係を第3図に示す。
第3図より明らかなように比較例1a、1bに比べ実施
例1の網目状構造を有する本発明組成物は高温側での
G′(弾性率)の低下が極めて小さい。例えば23℃と12
0℃における弾性率G′の比G′(120℃)/G′(23
℃)(弾性率の温度依存性を示す)を計算すると、比較
例1aは0.3、比較例1bは0.31と低い値であるのに対
し、ポリカーボネート樹脂とガラス繊維からなる網目構
造を有する本発明組成物(実施例1)は0.59で、弾性率
の温度依存性が非常に小さいことが判る。
また、この実施例1の組成物の耐衝撃性を評価した結果
は充分実用に耐える高い値であった。
実施例2、3及び比較例2 実施例1の組成物においてポリカーボネート樹脂の代り
にナイロン-6樹脂(BASF社製KR-4411、融点:222℃)を
用いて実施例1と同様の方法で混練、冷却固化してペレ
ットを得た(実施例2)。
また比較のために、実施例2の組成物においてガラス繊
維を配合しない、すなわち結晶性ポリプロピレン樹脂50
重量部とナイロン-6樹脂50重量部からなる組成物を同様
に得た(比較例2)。
さらに実施例1の組成物においてポリカーボネート樹脂
の代りにポリブチレンテレフタレート樹脂(東レ社製14
01、融点:223℃)を用いた組成物も、同様な方法で得
た(実施例3)。
実施例2、3の組成物のプレスシートの形態を第4図、
第5図の走査型電子顕微鏡写真でそれぞれ示す。
これ等の写真から、いずれの組成物もエンジニアリング
熱可塑性樹脂であるナイロン-6、ポリプチレンテレフタ
レートの分散相を介して、ガラス繊維がポリプロピレン
マトリックス中で網目構造を有する特異な形態を示すこ
とが判る。
一方、これ等の組成物の弾性率の温度依存性を第6図に
示す。
網目構造を持たないナイロン-6が単にポリプロピレン中
に分散相として分散しているのみである比較例2では、
高温側の弾性率の低下が大きいが、これに比し、網目構
造を有する本発明組成物である実施例2では、高温側で
も極めて高い弾性率を有していることが判る。
実施例3も実施例2同様、弾性率の温度依存性が小さ
い。例えば23℃と140℃とでの弾性率の比G′(140℃)
/G′(23℃)の値は、比較例で0.08(140℃における
弾性率が23℃{室温}における弾性率のわずか8%にす
ぎない)であるのに対し、実施例2では0.24、実施例3
では0.29で弾性率の温度依存性が非常に小さい。さらに
驚くべきことに、実施例2及び実施例3の組成物はマト
リックスを形成する結晶性ポリプロピレン樹脂の結晶融
解温度(160〜170℃)以上の温度においてさえ、高いレ
ベルの弾性率(109dyn/cm2)を保持していることであ
る。これはエンジニアリング熱可塑性樹脂を介してガラ
ス繊維が網目構造を形成しているためである。
(実施例4及び5、比較例3〜5、7及び8は欠番) 実施例6及び比較例6 実施例1の組成物においてステアリルアルコールで表面
処理した繊維径6μmのガラス繊維の代りに、オクチル
アルコールで表面処理した繊維径13μmのガラス繊維を
用いて同様な方法で組成物を得た(実施例6)。
また、実施例1の組成物においてガラス繊維の代りに粒
径0.3μmの粒状沈降性炭酸カルシウムを用い、同様に
組成物を得た(比較例6)。
実施例6の組成物の形態は、実施例1と同様、ポリカー
ボネート樹脂を介して繊維径13μmのガラス繊維が網目
構造を有しているものであった。
実施例6及び比較例6の組成物の弾性率の温度依存性を
第8図に示す。
フィラーとして繊維状のガラス繊維を用い、網目構造を
形成せしめた本発明組成物(実施例6)は、粒状の炭酸
カルシウムを用いた(網目構造の形成不可能)組成物
(比較例6)に比べ、室温における高い弾性率を示すと
共に、高温側での弾性率の低下が非常に小さい。すなわ
ち、本発明組成物では弾性率の温度依存性が非常に小さ
い。ちなみに23℃と120℃における弾性率の比は網目構
造を持つ実施例6で0.54、粒状フィラー配合組成物であ
る比較例6で0.15であった。
実施例7及び実施例8 実施例1の組成物において結晶性ポリプロピレンの代り
に結晶性エチレン・プロピレン共重合体(三菱油化社製
BC8、エチレン含量:15重量%)を用いて同様に組成物
を得た(実施例7)。
また実施例1の組成物において結晶性ポリプロピレン
(MA6)ペレット50重量部、ポリカーボネート(S-200
0)30重量部を用いた組成物を得た(実施例8)。
これらの組成物の形態を観察した結果、実施例7、8共
にポリカーボネートを介してガラス繊維の網目構造が確
認された。
第9図にそれらの組成物の弾性率の温度依存性を示す。
23℃と120℃のG′の比G′(120℃)/G′(23℃)の
値は実施例7で0.49、実施例8で0.45で、網目構造によ
って弾性率の温度依存性が小さいことが判る。
(比較例9は欠番) 比較例10 実施例1において、ステアリルアルコールで表面処理し
たガラス繊維の代わりに表面処理をしていない市販のガ
ラス繊維(旭ファイバーグラス社製CS06MA414、繊維径
は10μm、結合剤で収束済み)を使用して、同じ配合割
合でペレット化した。
このペレットの組織形態観察の結果を第7図に示す。第
7図から明らかなように、この組成物はガラス繊維の表
面全体がポリカーボネートで被覆されて非連続の分散相
をなしており、また、その他のポリカーボネートも単独
の分散相としてポリプロピレンマトリックス中に存在し
ており、網目構造を形成している本発明組成物(実施例
1)とは全く異なる形態を形成している。
また、実施例1と同様にして、この組成物について弾性
率の温度依存性を測定した。測定結果は実施例1の結果
と共に第10図に示す。本発明組成物(実施例1)に比
べ、高温側における弾性率G′の低下が大きいことが認
められる。
[発明の効果] 本発明の組成物は、連続相を形成するポリオレフィン樹
脂マトリックス中で、繊維状の無機質フィラーが、その
端面を分散相を形成する樹脂の分散相より被覆され、こ
の分散相を介して網目状の形態学的構造を形成してお
り、その結果、ポリオレフィン樹脂と分散相形成樹脂の
単なる混合組成物、あるいは単なるフィラー混合組成物
からは予想しえない、すぐれた剛性、特に耐熱剛性が得
られたものである。しかもこの耐熱剛性は弾性率の温度
依存性が小さい形で現れており、且つマトリックスを構
成するポリオレフィン樹脂の結晶融点よりも高い温度に
おいても、なおすぐれた弾性率を示すという効果を有す
る。
従って、本発明の組成物は、自動車部品や機械部品等の
耐熱剛性の性能要求が非常に厳しい分野、特に大型部品
への適用を拡大することを可能ならしめるものであり、
今後の製品化が大いに期待されるすぐれた物性を有して
いるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第4図、第5図及び第7図は本発明の
実施例及び比較例の組成物の組織形態を示す走査型電子
顕微鏡写真で、倍率は第1図及び第2図が700倍で、第
4図及び第5図が350倍、第7図が800倍である。 また、第3図、第6図、第8〜10図はいずれも本発明
の実施例及び比較例の組成物について測定した弾性率v
s.温度曲線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 101/00 LSZ 7242−4J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)マトリックスを形成する結晶性プロ
    ピレン系樹脂100重量部、 (b)120℃以上の融点を有する結晶性樹脂又は120℃以
    上のガラス転移点を有する非結晶性樹脂で、該結晶性プ
    ロピレン系樹脂と均一に相溶せずに分散相を形成する樹
    脂20〜150重量部及び (c)非親水性表面処理剤で処理した30μm以下の繊維
    直径を有する繊維状無機フィラー3〜80重量部 からなる組成物であって、該無機フィラーの両繊維末端
    部が該分散相形成樹脂で被覆され、且つ、該無機フィラ
    ーの両繊維末端部以外の繊維側面は該結晶性プロピレン
    系樹脂で被覆されており、その結果として、該無機フィ
    ラーが分散相形成樹脂を介して実質的に網目構造を形成
    していることを特徴とする無機フィラー含有ポリオレフ
    ィン樹脂組成物。
  2. 【請求項2】結晶性プロピレン系樹脂が10,000以上の数
    平均分子量及び80℃以上の結晶融点を有する、プロピレ
    ンの結晶性単独重合体、プロピレンとエチレン及び/又
    は他のエチレン性不飽和単量体との共重合体、若しくは
    それらの混合物である、特許請求の範囲第1項に記載の
    組成物。
  3. 【請求項3】結晶性プロピレン系樹脂が30,000以上の数
    平均分子量及び100℃以上の結晶融点を有する、プロピ
    レンの結晶性単独重合体、プロピレンとエチレン及び/
    又は他のエチレン性不飽和単量体との共重合体、若しく
    はそれらの混合物である、特許請求の範囲第1項に記載
    の組成物。
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